Modelos dinâmicos aplicados a sistemas de manufatura utilizando grafos de ligação: proposta de modificações

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maluf, Arthur Sarro
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13799
Resumo: Companies compete in a fierce market, where the main focus is consumer satisfaction, forcing them to respond dynamically to market changes and instabilities. Due to these factors, more accurate, adaptable, robust and exploitable models are needed to represent these production systems. In this way, the present study analyzes dynamic models applied to manufacturing using the bond graph method. The aim is to present a detailed comparative analysis, discussing the variables used in the models, the mathematical equation and the context of their application. From the analysis of existing models, a model was taken as a basis. The chosen model uses a source of effort, represented by a minimum function, which introduces non-linearity and makes the design of controllers difficult. The effort variable has no physical meaning and becomes null due to the infinite capacities of the stocks, also making the transfer of power between the elements null, which is the main feature of the approach. The new equations for the model limit the capacities of the stocks, allowing the transfer of power between the elements and the use of the minimum function is not necessary. The systematic and extensive search carried out in the literature showed that models based on bond graphs with application in manufacturing are scarce. Thus, this work aims to contribute to the development of future works in this line of research. The manufacturing and operations management area benefits from this type of approach, which allows the use of control theory tools for dynamic analysis and for proposing prescriptive management guidelines from the simulation of closed-loop systems. In relation to other approaches used in the modeling of production systems, the bond graph approach stands out for its modularity, which allows the integration of different systems, subsystems and components. This, in turn, allows the representation of different configurations of production systems (e.g. flow shop, job shop).
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The aim is to present a detailed comparative analysis, discussing the variables used in the models, the mathematical equation and the context of their application. From the analysis of existing models, a model was taken as a basis. The chosen model uses a source of effort, represented by a minimum function, which introduces non-linearity and makes the design of controllers difficult. The effort variable has no physical meaning and becomes null due to the infinite capacities of the stocks, also making the transfer of power between the elements null, which is the main feature of the approach. The new equations for the model limit the capacities of the stocks, allowing the transfer of power between the elements and the use of the minimum function is not necessary. The systematic and extensive search carried out in the literature showed that models based on bond graphs with application in manufacturing are scarce. Thus, this work aims to contribute to the development of future works in this line of research. The manufacturing and operations management area benefits from this type of approach, which allows the use of control theory tools for dynamic analysis and for proposing prescriptive management guidelines from the simulation of closed-loop systems. In relation to other approaches used in the modeling of production systems, the bond graph approach stands out for its modularity, which allows the integration of different systems, subsystems and components. This, in turn, allows the representation of different configurations of production systems (e.g. flow shop, job shop).As empresas competem em um mercado acirrado, onde o principal foco é a satisfação do consumidor, obrigando-as a responderem de uma forma dinâmica às mudanças e instabilidades do mercado. Devido a esses fatores são necessários modelos mais precisos, adaptáveis, robustos e exploráveis para representar esses sistemas de produção. Desta forma, o presente estudo analisa modelos dinâmicos aplicados à manufatura que utilizam o método de grafos de ligação. Busca-se apresentar uma análise comparativa detalhada, discutindo-se as variáveis utilizadas nos modelos, o equacionamento matemático e o contexto de aplicação destes. A partir da análise dos modelos existentes, tomou-se um modelo como base. O modelo escolhido utiliza uma fonte de esforço, representada por uma função mínimo, que introduz uma não linearidade e dificulta o projeto de controladores. A variável de esforço não possui um sentido físico e torna-se nula em razão das capacidades infinitas dos estoques, tornando também nula a transferência de potência entre os elementos, sendo esta a principal característica da abordagem. As novas equações para o modelo limitam as capacidades dos estoques, permitindo a transferência de potência entre os elementos e a utilização da função mínimo não é necessária. A busca sistemática e abrangente realizada na literatura mostrou que os modelos com base em grafos de ligação com aplicação em manufatura são escassos. Assim, esse trabalho busca contribuir para o desenvolvimento de trabalhos futuros nessa linha de pesquisa. A área de manufatura e gestão de operações se beneficia deste tipo de abordagem, que permite o uso de ferramentas da teoria de controle para análise dinâmica e para proposta de diretrizes gerenciais prescritivas advindas da simulação de sistemas de malha fechada. Em relação a outras abordagens utilizadas na modelagem de sistemas de produção, a abordagem de grafos de ligação se destaca pela modularidade, que permite a integração de diferentes sistemas, subsistemas e componentes. Isto, por sua vez, permite a representação de diferentes configurações de sistemas de produção (e.g. flow shop, job shop).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: #2019/12023-1CAPES: 88882.426591/2019-01porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - PPGEPUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessGrafos de ligaçãoModelagem dinâmicaManufaturaControle da produçãoRevisão sistemática de literaturaBond graphsDynamic modelingManufacturingProduction controlSystematic literature reviewENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAOModelos dinâmicos aplicados a sistemas de manufatura utilizando grafos de ligação: proposta de modificaçõesDynamic models applied to manufacturing systems using bond graphs: proposed modificationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis60060058666000-4737-4548-8255-d71e811aa82creponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTexto final repositório_Arthur Maluf.pdfTexto final repositório_Arthur Maluf.pdfDissertação de mestradoapplication/pdf2699850https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13799/1/Texto%20final%20reposit%c3%b3rio_Arthur%20Maluf.pdf9cff3bc4cd9b3b7860cf79962a06e43bMD51Carta-Comprovante Sagawa (2).pdfCarta-Comprovante Sagawa (2).pdfCarta comprovante - Orientadoraapplication/pdf183798https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13799/3/Carta-Comprovante%20Sagawa%20%282%29.pdff8bbbb0160fb6d980c75ef86b208558aMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13799/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTTexto final repositório_Arthur Maluf.pdf.txtTexto final repositório_Arthur Maluf.pdf.txtExtracted texttext/plain157448https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13799/5/Texto%20final%20reposit%c3%b3rio_Arthur%20Maluf.pdf.txte58ce6cd23e7d448ef52e45496d397b9MD55Carta-Comprovante Sagawa (2).pdf.txtCarta-Comprovante Sagawa (2).pdf.txtExtracted texttext/plain1513https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13799/7/Carta-Comprovante%20Sagawa%20%282%29.pdf.txt5f1436a99d7c4097a654c5ece3aa941bMD57THUMBNAILTexto final repositório_Arthur Maluf.pdf.jpgTexto final repositório_Arthur Maluf.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7767https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13799/6/Texto%20final%20reposit%c3%b3rio_Arthur%20Maluf.pdf.jpg913d6e41307a06c5a0999a1e8c868df4MD56Carta-Comprovante Sagawa (2).pdf.jpgCarta-Comprovante Sagawa (2).pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6282https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13799/8/Carta-Comprovante%20Sagawa%20%282%29.pdf.jpgbffaa3e93dc285d50817c1974086a465MD58ufscar/137992023-09-18 18:32:06.295oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13799Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:06Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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